一种水雾立体栽培装置

1.本发明涉及蔬菜种植领域，具体涉及一种水雾立体栽培装置。


背景技术：

2.我国的人口多，对蔬菜的需求较大，而蔬菜的种植方法直接影响蔬菜的供应。目前蔬菜的种植的方式有三种，一种是传统的露地种植，成本低，种植简单，但受地区和季节的限制，产量不高；一种是大棚种植，能保温、防雨，而且可以种植反季节蔬菜，产量高于传统露地种植；还有一种是水上种植培，水中的氧气不足，根部长期浸泡在水中无法进行呼吸作用容易腐烂，不适合大规模推广种植；最后一种是水雾栽培，水雾栽培是将植物的根系悬挂生长在封闭、不透光的容器内，营养液经处理后形成水雾状，营养液弥漫至根系各个部位，提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。
3.水雾栽培的植物根系生长在相对湿度100％环境中，植物根系能够均匀吸收养分和水分，极大的提高植物根系对水雾的利用率，而且水雾栽培的节约用水，空间利用率高，蔬菜根系活力较好，相比于大棚种植产量得到了大幅提升。但是现有的一些水雾栽培机构布置并不合理，以至于空气和营养液没有充分利用，导致产生大量浪费。


技术实现要素：

4.本发明目的是提供一种水雾立体栽培装置，以解决现有的一些水雾栽培机构布置不合理，以至于空气和营养液没有充分利用，不能充分发挥蔬菜的生长潜能，使空气和营养液产生大量浪费的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的水雾立体栽培装置技术手段如下：包括有种植蔬菜的栽培器，以及密封栽培器的透光薄膜和固定栽培器的底座；所述透光薄膜上设有多个排气孔；所述栽培器上设有多个通孔，所述栽培器上的通孔设有栽培筒；所述栽培器和透光薄膜上方贯穿有空气导管，所述空气导管上设有空气导管支气口和空气导管喷头，所述空气导管支气口设在空气导管的侧壁上，所述空气导管喷头设在空气导管的端部，所述空气导管支气口连接有营养液导管；所述栽培器顶部设有多个上部进气孔，所述栽培器下侧设有多个下部出气孔。
6.上述技术方案的水雾立体栽培装置具有如下的技术优点：外部空气通过进入空气导管内，外界空气流入空气导管内的速度快，空气导管侧壁的压强小，营养液通过导管支气口被吸入到空气导管内，空气和营养液一同从空气导管喷头喷出，在栽培器内形成水雾，同时空气也被送至栽培器内部，空气和营养液的喷入，会在空气导管喷头周围负压，使栽培器外部上方的氧气在文丘里管的作用下被吸入栽培器内；从空气导管喷头喷出的空气，空气中的氧气用于参与蔬菜根部的呼吸作用最后生产二氧化碳，空气中的二氧化碳和参与蔬菜根部生成的二氧化碳，因为密度比氧气大会沉降在栽培器的底部，从栽培器底部的下出气孔流出，再由下往上运动经过蔬菜的叶片，经过蔬菜的光合作用生成氧气，生成的氧气比二氧化碳轻，会逐渐运动到栽培器外部的上方位置，一部分生成的氧气会从透光薄膜的排气
孔流出，一部分的氧气会运动到上部进气口的附近，等到空气导管喷头喷出营养液水雾和空气时，位于上部进气口的氧气在空气导管喷头喷出空气形成的文丘里作用下，又被吸入栽培器参与蔬菜根部的呼吸作用。本发明的结构设计合理，利用蔬菜叶片的光合作用和蔬菜根部的呼吸作用，大大提高了空气的利用，光合作用消耗二氧化碳产生氧气，而呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，同时利用二氧化碳的密度大于氧气密度的特点，栽培器内部的二氧化碳下沉流动到栽培器外部，再由下往上运动经过蔬菜叶片参与光合作用生成氧气，氧气上升流动到上方又被吸入栽培器内参与蔬菜根部的呼吸作用，形成了一个良性循环，不但提高了空气的利用率，还促进了蔬菜的光合作用和蔬菜根部的呼吸作用，有利于蔬菜的生长；同时从上往下的营养液水雾能与蔬菜的根部接触更加均匀，保证所用蔬菜所需的营养都能吸收到营养液，使蔬菜整体生长更加均匀；整个装置结构简单，部件少，易于组装、拆卸；整个装置采用立体种植，大大提高了空间利用率；水是以喷雾的方式供给蔬菜的根系，蔬菜的根系能充分吸收用于水雾，提高蔬菜根系吸收营养的效率，而且经过雾化集流的营养液又回流收集进行循环利用，几乎没有营养液的损耗，节省营养液；整个栽培过程不产生多余的废物和有害的污染物，可完全做到工厂式的洁净化生产。
7.作为优选方案，所述栽培器为倒扣的圆柱筒，所述底座上设有与栽培器卡接贴合的圆台凸起部，所述栽培筒位于栽培的圆周壁上；在底座上设有圆台凸起部，可以对栽培器起到固定限位作用，而且便于安装和拆卸，有利于后续的维护。
8.作为优选方案，所述栽培筒斜向上固定在栽培器上；栽培筒斜向上设置可以对蔬菜起到一定的托举作用，并使蔬菜的倾斜后获得较大的光合作用面积，还可以使营养液水雾在栽培筒汇集成滴可以回流到栽培筒内部。
9.作为优选方案，所述下部出气孔为水平通孔，且圆周分布；所述上部进气孔为竖直通孔，且圆周分布；所述下部出气孔的面积等于上部进气孔的面积；竖直的上部进气孔有利于气体的进入，水平的下部出气孔有利于气体的流出；下部出气孔的面积等于上部进气孔的面积，使气体在栽培器内部流动平缓，使营养液水雾与蔬菜根部充分的接触，便于蔬菜根部吸收营养液水雾，进行呼吸作用；所述排气孔的总面积小于等于上部进气孔面积的0.5倍，排出一部分氧气完成泄压的同时，使一部分氧气留在上部进气孔附近。
10.作为优选方案，所述透光薄膜与底座接触的部分采用泥土或者重物压实密封；有利于提高整个装置的密封性。
11.作为优选方案，所述透光薄膜上设有圆柱体骨架，用于固定透光薄膜；对透光薄膜起到固定作用的同时，使透光薄膜拥有一定的抗风能力。
12.作为优选方案，所述栽培筒内壁的直径大于栽培器上通孔的直径的2倍；便于将蔬菜根部插入栽培器的通孔内，同时减少栽培期内的水雾流出。
13.作为优选方案，所述空气导管位于栽培器轴线位置上；所述营养液导管从地面竖直向上贯穿底座；将空气导管设置在栽培器的轴线上，有利于营养液水雾均匀从上到下喷洒到栽培器的内部。
14.作为优选方案，所述底座上设有收集营养液的收集槽，所述收集槽呈倒立的锅盖状，且收集槽的边缘与栽培器的内壁之间设有密封的橡胶圈；收集槽便于营养液的回收处理，收集槽的边缘与栽培器的内壁无法做到完全贴合，在收集槽的边缘与栽培器的内壁之间设置有橡胶圈，使营养液液滴能充分回收，防止营养液流出造成浪费，同时避免污染。
附图说明
15.图1为本发明的示意图1；
16.图2为本发明的示意图2；
17.图3为本发明示意图2中的局部放大图a；
18.图4为本发明中意图2中的局部放大图b；
19.图5为本发明中意图2中的局部放大图c；
20.图6为本发明中氧气和二氧化碳的流动示意图。
21.图中主要元件符号说明如下：
22.1、蔬菜；2、透光薄膜；3、栽培器；4、栽培筒；
23.5、空气导管；51、空气导管支气口；52、空气导管喷头；
24.6、营养液导管；7、下部出气孔；8、上部进气孔；9、底座；10、收集槽。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
26.如图1所示，水雾立体栽培装置包括有种植蔬菜1的栽培器3，以及密封栽培器3的透光薄膜2和固定栽培器3的底座9；透光薄膜2上设有多个排气孔，排气孔圆周均布在透光薄膜2的上方，排气孔的总面积优选为上部进气孔8总面积的0.5倍；透光薄膜2与底座9 接触的部分采用泥土或者重物压实密封，透光薄膜2上设有圆柱体骨架，用于固定透光薄膜2；底座9上设有收集营养液的收集槽10，收集槽10呈倒立的锅盖状，且收集槽10的边缘与栽培器3的内壁之间设有密封的橡胶圈；栽培器3上设有多个通孔，栽培器3上的通孔设有栽培筒4；栽培器和透光薄膜2上方贯穿有空气导管5，空气导管5位于栽培器3轴线位置上；空气导管5位于栽培器3内部的部分设有空气导管支气口51和空气导管喷头52，空气导管支气口51设在空气导管5的侧壁上，空气导管喷头52设在空气导管5的端部，空气导管支气口51连接有营养液导管6，营养液导管6从地面竖直向上贯穿底座9；栽培器3顶部设有多个上部进气孔8，栽培器3顶部下侧设有多个下部出气孔7。
27.如图2和3所示，栽培筒4斜向上固定在栽培器3上，栽培器3为倒扣的圆柱筒4，底座9上设有与栽培器3卡接贴合的圆台凸起部，栽培筒4位于栽培的圆周壁上，栽培筒4内壁的直径大于栽培器3上通孔的直径的2倍。
28.如图2、4和5所示，图4，上部进气孔8为竖直通孔，且圆周分布；图5，下部出气孔 7为水平通孔，且圆周分布；下部出气孔7的面积等于上部进气孔6的面积。
29.如图6所示，蔬菜的光合作用和呼吸作用时氧气和二氧化碳的流动原理：1.空气导管喷头52喷出空气和营养液水雾，空气流入产生文丘里管效应，将位于栽培器3上方的氧气吸入； 2.空气中的二氧化碳和参与蔬菜根部氧气反应的二氧化碳下沉，同时从栽培器3内部流向栽培器3外部；3.流动到栽培器3外部的二氧化碳由下向上运动经过蔬菜叶片的光合作用生成氧气，生成的氧气一部分流动到栽培器3上方从透光薄膜2上的排气孔流出，一部分氧气流动到上部进气孔8附近；4.空气导管喷头52喷出空气和营养液水雾，栽培器3上方的氧气被吸入栽培器3内，从而形成氧气和二氧化碳的良性循环。
30.为了更好的解释说明整个装置和原理，本实施例中空气导管5通入的气体为氧气
和二氧化碳的混合气体，具体氧气和二氧化碳的比例根据实际栽培的蔬菜种类确定。
31.综上所述，本发明的机构简单且合理，配合蔬菜的光合作用和呼吸作用，可以形成氧气和二氧化碳的良性循环，充分利用空气和营养液，使栽培器上的蔬菜更好的生长；采用立体种植，大大提高了空间利用率；整个栽培过程不产生废物，栽培过程洁净化。
32.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。